Le comportement géochimique et la valorisation potentielle des stériles du gisement Ashram

Zarrouk, Wassim (2025). Le comportement géochimique et la valorisation potentielle des stériles du gisement Ashram. (Mémoire de maîtrise). Université de Québec en Abitibi-Témiscamingue. Depositum. https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1717

Prévisualisation

PDF Télécharger (20MB) | Prévisualisation

Résumé

RÉSUMÉ

Les éléments des terres rares (ETR) jouent un rôle essentiel dans de nombreuses technologies modernes, telles que les énergies renouvelables, les appareils électroniques et les systèmes de défense. Bien que ces éléments soient indispensables, leur extraction et leur traitement posent des défis environnementaux significatifs en raison de la génération de résidus. Face à une demande mondiale croissante, les recherches sur la gestion durable des stériles miniers qui contiennent des teneurs significatives en ETR prennent une importance cruciale, en particulier dans des régions comme le Québec, qui abrite des gisements prometteurs.

Ce mémoire porte sur le comportement géochimique et la valorisation potentielle des stériles du gisement Ashram, situé dans le complexe Eldor au Québec, Canada. Ce gisement se distingue par sa richesse en ETR, contenus principalement dans les lithologies carbonatitiques. Les stériles miniers, issus de l’extraction des ETR, présentent des défis environnementaux majeurs, notamment en lien avec la formation potentielle de drainage minier acide (DMA) et de drainage neutre contaminé (DNC).
Une caractérisation détaillée des stériles a été réalisée à travers des analyses physiques, chimiques et minéralogiques, complétées par des tests cinétiques en colonne et des calculs thermodynamiques utilisant Visual MINTEQ. Ces approches ont permis d’évaluer la réactivité des minéraux porteurs d’ETR et leur capacité de libération sous des conditions environnementales spécifiques. Les résultats montrent que les carbonates présents jouent un rôle crucial dans la neutralisation des acides générés, tout en influençant la mobilité des métaux et des ETR.

Les essais en colonnes ont également permis de tester différents scénarios de restauration minière, notamment en examinant les réactions géochimiques associées à l’oxydation des sulfures, à la dissolution des carbonates, et à la précipitation de minéraux secondaires. Ces études ont mis en évidence des variations importantes dans le comportement des différents types de stériles, mettant en lumière les implications pour la gestion environnementale et la récupération potentielle des ETR à partir des stériles.

En conclusion, cette recherche apporte des connaissances essentielles pour prédire le comportement environnemental des stériles et propose des stratégies pour leur gestion durable, tout en explorant des opportunités de valorisation des ETR ou de réutilisation des stériles en restauration dans un contexte de développement durable.

ABSTRACT

Rare earth elements (REEs) play an essential role in many modern technologies, such as renewable energies, electronic devices and defense systems. Although these elements are indispensable, their extraction and processing pose significant environmental challenges due to the generation of mine residues. In the face of growing global demand, research into the sustainable management of mine waste rock containing significant levels of REE is of crucial importance, particularly in regions such as Quebec, home to promising deposits.

This dissertation focuses on the geochemical behavior and potential beneficiation of waste rock from the Ashram deposit, located in the Eldor complex in Quebec, Canada. This deposit is characterized by its richness in REEs, mainly contained in carbonatitic lithologies. The waste rock resulting from the extraction of REE presents major environmental challenges, notably the possible formation of acid mine drainage (AMD) and neutral mine drainage (NMD).

A detailed characterization of the waste rock was carried out through physical, chemical and mineralogical analyses, complemented by kinetic column tests and thermodynamic calculations using Visual MINTEQ. These approaches enabled us to assess the reactivity of REE-bearing minerals and their release capacity under specific environmental conditions. The results show that the carbonates present play a crucial role in neutralizing acid generation, while also reducing the mobility of metals and REEs through the formation of secondary mineral phases.

Column tests were also used to test different mining reclamation scenarios, notably by examining the geochemical reactions associated with sulfide oxidation, carbonate dissolution and secondary mineral precipitation. These studies revealed significant variations in the behavior of different types of waste rock, highlighting implications for environmental management and the potential recovery of REE from waste rock.
In conclusion, this research provides essential knowledge for predicting the environmental behavior of waste rock and proposes strategies for its sustainable management, while exploring opportunities for REE recovery in a context of sustainable development.

Type de document:	Thèse ou mémoires (Mémoire de maîtrise)
Directeur ou directrice de recherche:	Plante, Benoit
Codirecteurs de mémoire/thèse:	Legault, Marc
Informations complémentaires:	Institution en extension : Polytechnique Montréal. // Ce mémoire contient un article soumis à une revue. L’article « Geochemical behavior and risk management of waste rock from the ashram rare earth deposit » a été soumis pour publication à la revue « Journal of Geological Exploration » de l’éditeur ScienceDirect en 2025.
Mots-clés libres:	Ashram deposit, rare earth element (REE), mineralogical characterization, water quality, risk management
Divisions:	Mines et eaux souterraines > Maîtrise en génie minéral
Date de dépôt:	03 oct. 2025 12:35
Dernière modification:	03 oct. 2025 12:35
URI:	https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1717

Gestion Actions (Identification requise)

Dernière vérification avant le dépôt